就像是「水循環」描述水分子在河流、海洋、陸地和大氣之間的轉移，「碳循環」代表的是碳分子在地球不同的系統中，大氣以及動植物體內的循環過程。
碳循環是地球上生命自然和不可切割的一部分。當動物攝取了植物，葉片上的碳分子就會進入到動物體內。當動物死亡後，軀體腐爛，碳分子和氧氣結合形成二氧化碳。樹木在光合作用的過程即會吸收二氧化碳，光合作用的產物(葡萄糖)最終形成植物的枝幹。二氧化碳也可能會被海洋吸收，生生不息的循環。
雖然基本的碳循環過程尚未有重大的變化，在過去一百年來，人類已經大幅度地增加大氣中的二氧化碳量，將儲存在地底下數百萬年的碳分子──以石油、煤和天然氣的形式──因為燃燒這些化石燃料因而釋放碳分子到大氣中。強烈的科學證據顯示，這個過程導致了全球暖化。
參考資料
※【氣候變遷Q&A】系列：
► (1) 氣候變遷是怎麼一回事？人類就是禍首嗎？
► (2) 什麼是溫室效應？近代有過全球降溫嗎？
► (3) 樹木、森林和氣候變遷有什麼關聯性？火山噴發如何影響氣候呢？
► (4) 氣候變遷會造成什麼樣的經濟損失？何謂京都議定書，它又造成了什麼改變？
► (5) 什麼是二氧化碳當量(CO2e)與全球溫暖化潛勢(GWP)？ 人類製造的主要溫室氣體有哪些？
► (6) 何謂碳排放交易系統，真能減緩氣候變遷嗎？ 哪一種產業或活動產生最多二氧化碳？
► (7) 何謂史登報告(Stern Review)？
► (8) 氣候變遷有可能是好事嗎？
► (9) 氣候變遷可能引發戰爭嗎？
► (10) 龍捲風的形成會受氣候變遷影響嗎？
► (11) 如果石油產量達到峰值後開始下降，能夠減緩氣候變遷嗎？
► (12) 何謂清潔發展機制？
► (13) 什麼是碳捕捉與封存技術？
► (14) 如果墨西哥灣流變慢，北歐會陷入天寒地凍？
► (15) 氣候變遷若造成海平面上升，會淹沒沿海城市？
► (16) 什麼是「外包」碳排放？碳足跡外部化？
► (17) 什麼是地球工程 geo-engineering？
► (18) 地球暖化會持續到什麼程度？
► (19) 為何要發展低碳能源，發展現況如何？
► (20) 什麼是生質能源與生質燃料，對地球友善嗎？
► (21) 什麼是小冰期(little ice age)?
► (22) 哪些國家最該負責？
► (23) 什麼是碳循環？
※ 資料來源：英國衛報報導